JELÁTVITEL I A JELÁTVITELRŐL ÁLTALÁBAN, RECEPTOROK INTRACELLULÁRIS (NUKLEÁRIS) RECEPTOROK G FEHÉRJÉHEZ KÖTÖTT RECEPTOROK

Hasonló dokumentumok
A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet. A jelátvitel. hírvivő molekula (messenger) elektromos formában kódolt információ

A sejtfelszíni receptorok három fő kategóriája

Jelutak. 2. A jelutak komponensei Egy tipikus jelösvény sémája. 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

2. A jelutak komponensei. 1. Egy tipikus jelösvény sémája 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Receptorok és szignalizációs mechanizmusok

A sejtfelszíni receptorok három fő kategóriája

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Szignalizáció - jelátvitel

S-2. Jelátviteli mechanizmusok

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

9. előadás Sejtek közötti kommunikáció

Jelátviteli útvonalak 1

ÖSSZ-TARTALOM. 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás 4. Idegi kommunikáció 3.

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

16. A sejtek kommunikációja: jelátviteli folyamatok (szignál-transzdukció)

a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció. Szinaptikus jelátvitel.

Receptorok, szignáltranszdukció jelátviteli mechanizmusok

Idegsejtek közötti kommunikáció

3. Főbb Jelutak. 1. G protein-kapcsolt receptor által közvetített jelutak 2. Enzim-kapcsolt receptorok által közvetített jelutak 3.

8. előadás. Sejt-sejt kommunikáció és jelátvitel

Az idegsejtek kommunikációja. a. Szinaptikus jelátvitel b. Receptorok c. Szignál transzdukció neuronokban d. Neuromoduláció

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Sejt - kölcsönhatások az idegrendszerben

TÁMOP /1/A

Hormonok hatásmechanizmusa

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

Signáltranszdukciós útvonalak: Kívülről jövő információ aktiválja őket Sejtben keletkező metabolit aktiválja őket (mindkettő)

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

MOLEKULÁRIS FORRÓDRÓTOK Jeltovábbító folyamatok a sejtekben

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál. Nyugalmi potenciál. 3 tényező határozza meg:

A sejtek közöti kommunikáció formái. BsC II. Sejtélettani alapok Dr. Fodor János

1. Mi jellemző a connexin fehérjékre?

Egy idegsejt működése. a. Nyugalmi potenciál b. Transzport proteinek c. Akciós potenciál

Sejt - kölcsönhatások. az idegrendszerben és az immunrendszerben

Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Endokrinológia. Közös jellemzők: nincs kivezetőcső, nincs végkamra - hámsejt csoportosulások. váladékuk a hormon

Az ioncsatorna fehérjék szerkezete, működése és szabályozása. A patch-clamp technika

Debreceni Egyetem Orvos- és Egészségtudományi Centrum Biofizikai és Sejtbiológiai Intézet

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

MULTICELLULÁRIS SZERVEZŐDÉS: SEJT-SEJT (SEJT-MÁTRIX) KÖLCSÖNHATÁSOK 1. Bevezetés (2.)Extracelluláris mátrix (ECM) (Kollagén, hialuron sav,

JELUTAK 2. A Jelutak Komponensei

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A sejtek közötti kommunikáció módjai és mechanizmusa. kommunikáció a szomszédos vagy a távoli sejtek között intracellulári jelátviteli folyamatok

Kommunikáció. Sejtek közötti kommunikáció

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

A neuroendokrin jelátviteli rendszer

Glikolízis. emberi szervezet napi glukózigénye: kb. 160 g

Immunológia alapjai 7-8. előadás Adhéziós molekulák és ko-receptorok.

Szignáltranszdukció: jelátvitel általános jellemzői, másodlagos hírvivők: szabad gyökök és intracelluláris szabad Ca2+

FARMAKODINÁMIA. mit tesz a gyógyszer a szervezettel

Immunológia alapjai. 16. előadás. Komplement rendszer

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

JELUTAK 1. A Sejtkommunikáció Alapjai: Általános lapelvek

Az idegrendszer és a hormonális rednszer szabályozó működése

LIPID ANYAGCSERE (2011)

A transzportfolyamatok és a sejtek közötti kommunikáció

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A glükóz reszintézise.

CzB Élettan: a sejt

Immunológia alapjai előadás. Sej-sejt kommunikációk az immunválaszban.

IONCSATORNÁK. I. Szelektivitás és kapuzás. III. Szabályozás enzimek és alegységek által. IV. Akciós potenciál és szinaptikus átvitel

Jelátviteli útvonalak 2

A somatomotoros rendszer

Intracelluláris ion homeosztázis I.-II. Február 15, 2011

Szénhidrátok monoszacharidok formájában szívódnak fel a vékonybélből.

1b. Fehérje transzport

Farmakodinámia. - Szerkezetfüggő és szerkezettől független gyógyszerhatás. - Receptorok és felosztásuk

A transzportfolyamatok és a sejtek közötti kommunikáció

Szignáltranszdukció Mediátorok (elsődleges hírvivők) az információ kémiailag kódolt

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

RECEPTOROK JELÁTVITEL Sperlágh Beáta

Intracelluláris és intercelluláris kommunikáció

Gyógyszerészeti neurobiológia. Idegélettan

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly

A Földön előforduló sejtek (pro- és eukarioták) közös és eltérő tulajdonságai. A sejtes szerveződés evolúciója.

Biofizika I

Membrántranszport. Gyógyszerész előadás Dr. Barkó Szilvia

HORMONOK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA

IONCSATORNÁK. Osztályozás töltéshordozók szerint: pozitív töltésű ion: Na+, K+, Ca2+ negatív töltésű ion: Cl-, HCO3-

Intelligens molekulákkal a rák ellen

A CITOSZKELETÁLIS RENDSZER FUTÓ KINGA

Orvosi élettan. Bevezetés és szabályozáselmélet Tanulási támpontok: 1.

Biológiai módszerek alkalmazása környezeti hatások okozta terhelések kimutatására

NÖVÉNYGENETIKA. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Az adenohipofizis. Az endokrin szabályozás eddig olyan hormonokkal találkoztunk, amelyek közvetlen szabályozás alatt álltak:

A hormonok a sejtek közötti kémiai kommunikációt biztosítják, mely összehangolja a szervek működését és az aktuális igényekhez igazítja azt.

Fehérje szintézis 2. TRANSZLÁCIÓ Molekuláris biológia kurzus 7. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt- és immunbiológiai Intézet

HORMONÁLIS SZABÁLYOZÁS

Háhn Judit, Szoboszlay Sándor, Krifaton Csilla, Kovács J. Krisztina, Ferenczi Szilamér, Kriszt Balázs

Sejtmozgás és adhézió Molekuláris biológia kurzus 8. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt és Immunbiológiai Intézet

Sejtek közötti kommunikáció


Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

AZ ENDOKRINOLÓGIA ALAPJAI Petrusz Péter

Átírás:

JELÁTVITEL I A JELÁTVITELRŐL ÁLTALÁBAN, RECEPTOROK INTRACELLULÁRIS (NUKLEÁRIS) RECEPTOROK G FEHÉRJÉHEZ KÖTÖTT RECEPTOROK

A jelátvitel hírvivő molekula (messenger) elektromos formában kódolt információ A jelátvitel: hír kódolása és kibocsátása az egyik sejt, a jeladó által, valamint felfogása és dekódolása a célsejt által Szűkebb értelemben: a jel felfogásának és értelmezésének molekuláris részletei

A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 1. Endokrin szignalizáció: belső elválasztású mirigy véráram célsejt Véráram A belső elválasztású mirigy a vérbe szekretálja a hormonokat Távoli célsejtek

A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 2. Parakrin jelátvitel: sejtközötti állomány közvetítésével, néhány mikron távolság Szekrétoros sejt Szomszédos célsejt 2a. Autokrin (spec.: intrakrin) A szekrétoros sejt ugyanaz mint a célsejt

A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 2b. Irányított szekréció 2c. Szinaptikus jelátvitel terminális jel Jeladó sejt Megkötött célsejt Killer T sejt, limfocita aktiváció 2d. Membránhoz kötött ligand (juxtakrin) mitoch veziku lum Jeladó sejt Fas-Fas ligand Szomszédos célsejt Szinaptikus rés (lásd vezikuláris transzport)

A jel-molekulák útja változó hosszúságú lehet 3. Gap junction (junkció) GLIOBLASZTÓMA: fáziskontraszt és Lucifer Sárga

Ligand-receptor kölcsönhatás csoportosítása 1. ligand oldhatósága: hidrofil vagy hidrofób 2. receptor elhelyezkedése: intracelluláris vagy sejtfelszíni

I. Intracelluláris receptorok: * Ligandjaik lipofil hormonok (szteroidok, tiroxin, retinsav) * Közvetlen hatás a génátírásra sejtciklus, metabolizmus vált. Szállító fehérje a vérben Hormon Sejtmag Citoplazmatikus receptor (gátló fehérjével) Receptor-hormon komplex A megfelelő gének megváltozott expressziója

I. Intracelluláris receptorok: steroid hormonok hatásmechanizmusa Hormon bediffundál a sejtbe receptor inhibitor inhibitor HSP-k, immunophilinek HBD (hormonkötő domén) TATA Dimerizáció Génátírás RNS Poli II TF NTD (N terminális domén) DNS HRE (hormon válasz elem) DBD (DNS-kötő domén)

I. Intracelluláris receptorok: homo és heterodimer típusok Homodimer receptorok Ösztrogén-R, Progeszteron-R, Androgén-R, glükokortikoid-r, minerálkortikoid-r ER-ER, PR-PR, GCR-GCR, stb. homodimerek Citoplazmában inaktív, gátló komplexben (ko-represszorral, pl. Hsp90-nel) Ligandkötéssel aktiválódik, magba transzlokálódik, ott aktivátor komplexet köt, DNS-hez kötődik, hiszton acetilázt aktivál Heterodimer receptorok Retinsav- R, D3 vitamin-r, Tireoid-R, árva (orphan) receptorok (CAR, ERR, lipid R-ok) RAR-RXR, VDR-RXR, TR-RXR heterodimerek (RXR = retinoid X receptor) Magban inaktív, gátló komplexben (ko-represszorral), DNS-hez kötődik Ligandkötésre a ko-represszort koaktivátorra cseréli, hiszton acetiláz komplexet aktivál

II. Sejtfelszíni receptorok: * Ligandjaik hidrofil (adrenalin, peptid hormonok) vagy hidrofób (prosztaglandinok) molekulák ** Másodlagos hírvivők azonnali változások ** Génátírás szabályozása kaszkád mechanizmusok útján Sejtfelszíni receptorok Sejtfelszíni receptorokhoz kötött ligandumok Ligandumok A másodlagos hírvivők koncentrációja alacsony A másodlagos hírvivők koncentrációja megnőtt

A sejtfelszíni receptorok három fő kategóriája 1. Saját enzimaktivitás nélküli receptorok 1a. G proteinhez kapcsolt pl. adrenalin, szerotonin, glukagon, bradikinin receptorok 1b. Tirozin kinázhoz kapcsolt pl. citokin receptor szupercsalád: eritropoetin, interferonok, interleukinok receptorai 1c. Proteolízisen keresztül szabályozó pl. TNFR, Wnt/Fzd, SHH, Delta/Notch 2. Saját enzimaktivitással bíró receptorok pl. ciklázok, kinázok, foszfatázok 2a. Tirozin kináz: EGFR, erbb2, PDGFR, InzulinR 2b. Tirozin foszfatáz: leukocita CD45 foszfatáz 2c. Guanilát cikláz: atriális natriuretikus faktor R 2d. Szerin/treonin kináz: Transzformáló növekedési faktor β (TGF β) R 3. Ioncsatorna működésű receptorok pl. acetilkolin receptor (nikotinerg)

G proteinhez kapcsolt receptorok 7 transzmembrán doménnel * 7 alfa-helikális transzmembrán domén * intra- és extracelluláris hurkok Külső tér extracelluláris hurkok Transzmembrán α hélix Citoplazma citoplazmatikus hurkok

A receptor működési elve Hormon (pl. adrenalin) receptor G protein trimer Effektor (pl. Adenilát cikláz) 0. A szereplők: 1. Hormon kötödése a receptor konformáció változása 2. A receptor kapcsolódik a trimer G s proteinhez

A receptor működési elve 3. G sα a GDP molekulát GTP-re cseréli, elválik a másik két alegységtől 4. G sα aktiválja az adenilát ciklázt camp termelés. A G proteintől eltávolodott receptorról könnyebben ledisszociálhat a hormon 5. G sα elhidrolizálja a GTP-t GDP-vé, disszociál a cikláztól, újra egyesül a trimer

A camp mint másodlagos hírvivő A G protein által aktivált adenilát cikláz ATP-ből camp-t termel A camp az A típusú protein kinázok szabályozásában vesz részt: C 2 R 2 + 4 camp 2 C + R 2 (camp) 4 camp-dependens protein kináz KIKAPCSOLÁS: camp foszfodiészteráz Szabályozó alegységek Katalitikus alegységek camp Katalitikus hely Inaktív AMP Aktív

A foszforiláció: általános szabályozási forma PROTEIN KINÁZ FEHÉRJE FEHÉRJE FEHÉRJE FEHÉRJE PROTEIN FOSZFATÁZ * konformáció, töltés, polaritás megváltoztatása * megfordítható (defoszforiláció foszfatáz) ISMÉTLÉS

Kaszkádszerű szervezés erősítés lehetősége Hormon (10-10 M) Adenilát cikláz ATP camp (10-5 M) Kináz (camp függő) = PKA Aktivált enzim (pl. glikogén foszforiláz kináz) Termék (pl. glikogén foszforiláz) További termék (pl. glükóz) etc.

Serkentő ligand plazmamembrán Gátló és serkentő G proteinek Adrenalin (β-adrenerg R) Glukagon ACTH C aktiválása C gátlása Gátló ligand Adenozin Opioid Cannabinoid 5HT Adrenalin (α2-adrenerg R) A serkentő ligand receptora Serkentő G- protein komplex Adenilát cikláz Gátló G-protein komplex A gátló ligand receptora Többfajta adenilát cikláz ismert. Egyeseket csak a Gsα és Giα szabályoz, másokat a Gsα aktivál és a Giβγ gátol, megint másokat a Gsβγ aktivál, de csak ha kötődik a Gsα is. Egy sejt, logikusan, nem fejez ki két olyan különböző receptort azonos ligandumhoz (pl. β-adrenerg és α2-adrenerg R), melyek a Gs, ill. a Gi fehérjéket ligand hatására egyidejűleg aktiválnák.

G protein által aktivált fehérjék adenilát cikláz (G s ) (glikogénbontás, zsírbontás, ösztrogén/progeszteron szintézis, vízvisszavétel, szaglás) foszfolipáz C β (G o, G q ) (Ca 2+ jel, pl. Bradykinin, AT-II, α1-adrenerg, gerinctelenek látása) cgmp foszfodieszteráz (G t = transzducin) (Látásérzet cgmp PDE aktiválása, Na + csatorna zárás, repolarizáció, lásd. Biofizika...) ioncsatornák (Cl -, K +, Na +, Ca 2+ ) (5-HT, GABA, adrenerg, dopaminerg, nuszkarinerg receptorok különösen a központi idegrendszerben)

A LÁTÁS MOLEKULÁRIS MECHANIZMUSA 1:1 Az elnyelt foton csak a triggerként LIGANDUM szolgál 1:500 2:1 ISMÉTLÉS 1:10 6

G proteinek serkentése és gátlása egyes betegségekben A GDP GTP cserét a (ß-adrenerg) receptorhormon komplex aktiválja A G β,γ G sα komplex inaktív, a ciklázt (ill. más effektort) nem serkenti A G sα -GTP aktív, serkenti az adenilát ciklázt, és más effektorokat GTP hidrolízis: Saját GTP-áz aktivitás

G proteinek serkentése kolerában Ezt a lépést a ß-adrenerg receptorhormon komplex aktiválja GDP GTP A G β,γ G sα komplex nem tudja aktiválni az adenilát ciklázt G βγ G α GDP G βγ + G α GTP A G sα -GTP aktiválja az adenilát-ciklázt NAD + Kolera toxin ADP riboziláció (G s ) nikotinamid Vízvesztés a bélhámon át (Cl - csatornák, aquaporin) P i Az adenilát cikláz állandó aktiválódása ADP-ribóz G α GTP Állandóan aktív G s A GTP hidrolízis gátlása

G proteinek gátlása szamárköhögésben Állandóan inaktív G i G βγ G α nem tudja inaktiválni az adenilát ciklázt Pertussis toxin G i ADP ribozilációja nikotinamid NAD + GDP ADP-ribóz G βγ G α GDP GDP GTP A G iα -GTP inaktiválja az adenilát-ciklázt G βγ + G α GTP Immunszupresszió (fagocitózis gátlása, homing gátlása) Extravazáció, vérnyomás csökken, sokk Hipoglikémia Vérlemezke aktiválás P i

Szemináriumi anyag: G fehérjék a szív szabályozásaban Na + /Ca 2+ Muszkarinerg K + β-adrenergr AcCh R (M2) Adenilát G s cikláz G i β/γ αs β/γ αi Depolarizáció összehúzódás PKA camp hiperpolarizáció lassab és gyengébb kontrakció